[发明专利]1×N和N×N树形结构光开关阵列

说明书

根据权利要求1和2所述总构思，本发明涉及1×N和N×N树形结构光开关阵列。

这类开关阵列是众所周知的。

光开关阵列是未来光通信网的关键部件。这类开关阵列不受数据速率的限制，能够在许多光学玻璃纤维或其它光波导之间灵活地转接光数据流。

与当前提供使用的机电部件(例如提供商：JDSFITEL，ASTARTE，Optivideo，BT & D)相比较，在基片上集成的固体开关阵列结构特别紧凑，而且预示价格实惠。这样的开关阵列例如可以在LiNbO3(见P.J.Duthie，M.J.Wale“铌酸锂基片上16×16单片光开关阵列”，Electron.Lett.，27卷，第1265-1266页，1991)，硅(见R.Nagase，A.Himeno，K.Kato，O.Okuno“具有混合集成驱动电路的二氧化硅型8×8光开关阵列”，ECOC，93，Montreux，Paper Mop1.2，第17-20页)或者III-D半导体(见K.Komatsu，K.Hamamoto，M.Sugimoto，A.Ajisawy，Y.Kohga，A.Suzuki“利用变换Δβ的电光波导定向耦合器制成的具有均匀特性的4×4 GaAs/GaAlAs光开关阵列”，J.Lightwave Technol.LT-9卷，第871-878页，1991和LStoll，G.Müller，M.Honsberg，M.Schienle，S.Eichinger，U.Wolff“在InP上具有低开关电流的4×4光开关阵列”，AE，46卷，第116-118页)上实现。

本发明的任务在于，提供上述类型的开关阵列，该类阵列与已知此类的开关阵列相比具有更高的串音抑制能力。

此项任务用权利要求1和3的特征部分中所述特征得以解决。

从属权利要求3至15给出本发明开关阵列的优先和良好的实施结构。

本发明的N×N光开关阵列因具有高的串音抑制能力特别有利于在光通信网中应用，尤其是公众光通信网，例如电信网中应用，在这些应用中，高的串音抑制能力对于网的功能是很重要的。

下面的叙述中，借助附图示例进一步阐述本发明。这些附图是：

图1示意性示出，本发明的1×N开关阵列平面图，

图2a至25示意性详尽示出，从图1中取出的部分A所包含的转接开关和门开关的几种实施结构的平面图，

图3示意性示出，用本发明1×N开关阵列实现的本发明N×N开关阵列的平面图，和

图4示意性示出，常规1×N开关阵列平面图，此阵列是图1所示本发明开关阵列的基础。

这些附图不是按比例示出的。

本发明1×N光开关阵列具有一个入端1₀和N＝2ⁿ个，n＝1、2、3…出端1₁以及一个通常用1表示的、由数量为2⁰+2¹+…+2ⁿ个在N-1个分支点3如树状分支的光波导11所组成的波导结构，此结构使入端1₀与各出端1₁相连接。

数字n，如它自己所表明的，是一个≥1的任意整数，它给出由入端1₀沿方向9到出端1₁依次相继的分支级2_i的数量，j＝1至n。在示出的实施例中特意选择n＝3，就是说N＝2³＝8，使分支点3的数量等于7，树状分路波导11的数量等于15。

根据图1波导10由入端1₀通往构成第一分支级2₁的分支点3。由此分支点3分路出两根波导11，它们分别通往第二分支级2₂的两个分支点3中的一个分支点。

由第二分支级2₂的两个分支点3各分路出两根，即总数为四根波导，这些波导分别通往第三和在此例中最后一分支级2₃的共四个分支点3中的各个分支点。

由第三分支级2₃的四个分支点3各分路出两根，即总数为八根波导，这些波导分别通往此例中共八个出端1₁的各个出端。

每个分支点3各设置一光开关4，用于在此分支点3分路的波导11之间进行选择性转接。

在一个分支点3分路的波导11之间进行转接，意味着此分支点3的转换开关4进入一种开关状态，使通往这些分路波导11的这一根波导的光路导通，而通往另一根波导的光路关闭，在进入另一开关状态时，使通往另一根分路波导11的光路导通而通往这一根分路波导的光路关闭。